와트(Watt) - 전력의 단위

 

 

"1와트(W)는 1초 동안 1줄(J)의 일을 하는 일률의 단위이다."

 

 

와트는 국제단위계(SI)의 단위이며 기호로 W를 사용하는데, 증기기관의 발명자인 제임스 와트의 이름에서 따온 것이다. 일률이란 단위시간당 행해진 일의 양이며 '단위시간'당 행해진 일의 비율이기 때문에 일률이라 말하고  보통P(power)로 표현한다. 

 

 

 

줄(Joule) - 일(work) 또는 에너지의 단위

 

 

이전 포스팅에서 줄(Joule)에 관하여 설명하였었는데 다시 한번 설명하자면

1줄(J)은 물체에 1N(뉴턴)의 힘을 가해 물체가 힘의 방향으로 1m 이동했을 때 힘이 물체에 해준 일, 또는 사용된 에너지이며 국제단위계의 기본단위로 표현하면 m²·kg·s^-2이다.

 

뉴턴이 궁금하다면 이것도 이전 포스팅을 참조하면 된다.

 

뉴턴(Newton) - 단위

 

 

우리나라의 중학교 물리과정에서는 1와트를 전기기구에 1초 동안 공급하는 전기에너지인 소비전력의 단위로 설명하며 전압(V) 곱하기 전류(I), 즉 P = V × I 의 식으로 표현한다.

 

그러므로 위에 언급한 모든 내용들을 다음과 같은 등식으로 표현할 수 있다.

 

 

(wikipedia.org)

 

 

 

1J은 1초당 1와트의 에너지이고 1와트는 1초당 1J의 전력이다.

이렇게 표현하면 사실 매우 헷갈리게 되는데 에너지란 어떠한 물체의 상태를 변화시키는 힘이고, 일률(power)이란 그 힘을 시간당 행해진 비율로 나타낸 것라고 이해하면 된다.

 

예를 들어 20와트(W)의 전력을 5초(s)간 사용했다면 총 에너지 사용량은 100줄(J)이 된다.

 

그렇다면 왜 전기 고지서에 나오는 총 전력소비량은 줄(J)을 사용하지 않고 kWh(킬로와트시)를 사용하는 걸까? 1kW는 1000W 이고 Wh(와트시)는 1시간당 사용한 와트이다. 그러니까 1kWh는 1시간 동안 1kW의 전력을 소비하는 것을 의미한다.

 

여기에는 과학적인 이유보다는 실용적인 이유가 더 많은데 기본적으로는 줄(joule)이 너무 작은 단위이기 때문에 총 사용한 전력을 줄로 표현하면 너무 숫자가 커져버리기 때문이다. 예를 들어 100W 전구를 10시간 켜 놓았을 때 사용한 전력량을 줄로 나타내면 3,600,000J이 된다. 

 

그리고 우리가 사용하는 대부분의 전기제품의 소비전력은 와트 단위로 표기된다. 냉장고 같은 가전제품은 1년 내내 틀어두지만, 잠깐 잠깐 사용하는 전기다리미나 전자레인지 등 얼마나 사용하게 될지 모르는 전기 제품의 소비전력을 총사용량으로 표기할 수는 없다. 그래서 좀 더 사용하는데 편리하고 전기제품과 연동하여 계산하기 쉬운 kWh를 사용하는 것이라 한다.